钛白粉工业涂料基料的质量控制检测

作者：Jeff Watts，涂料市场经理，Datacolor, 劳伦斯维尔，新泽西

对于供应商和涂料公司来说，实现准确、可重复的质量控制检测是至关重要的。如无有效的检测，产品质量将不可避免地受到影响，从而引发一连串的负面效应，从时间上的损失和成本的增加到声誉受损和销售下降，都有可能发生。不幸的是，高度精确的测量却很难实现，更不用说在多个位置跨多个仪器进行重复测量了。

比如，我们对钛白粉（TiO2）——涂料中最常见的颜料进行质量控制测试。它除了提高美观、不透明度和耐用性，还可用来确保涂料的使用寿命，以及对基材进行持久保护。从二氧化钛粉体首次进入工厂开始，就开始了以钛白粉为原料，开发工业涂料的生产工艺。原材料一到，就要开始进行第一轮的质量测试，以确保粉末符合工厂严格的质量要求。

为了使这些测试随着时间的推移具有价值，特别是在多个位置使用多个仪器时，测试仪器的高度一致性就非常重要。事实上，这必不可少。如果没有严格的仪器规格要求，测试的有效性和产品质量都会受到影响。

油漆和涂料专业人员的任务是找到并解决影响生产质量的任何故障。可以说，这一切都要归功于技术。目前，整个涂料行业所使用的二氧化钛检测设备包括白度计和分光光度计，用于生成各种相应的质量控制测量数据，包括白度、颜色表现、对比度、强度和耐候性。两者之间的选择，再加上所使用仪器的质量，会极大地影响最终的结果。

对于依靠白度计进行钛白粉质量控制检测的公司来说，其优点是操作简单，价格低廉。这是一个有吸引力的解决方案，但牺牲了什么呢？白度计一般采用RGB 0/45滤光器结构，它所提供的信息是有限的（图1）。正因如此，白度计只提供计算三刺激值的白度数据，无法提供反射率数据，这就限制了对其他测试计算的选择，这些计算可能是需要的，也可能是需要使用反射曲线计算出来的。

此外，也许最重要问题是用白度计检测的数据结果是不一致的——经常需要重复检测，这会浪费时间、影响成本并增加工作量。这种不一致性的部分原因可归因于校准。白度计生产厂家未提供校准服务，这看似微不足道，但在现实中，意味着使用几年之后，这些仪器的数据会变得不可靠，在实际上无法继续被使用。

另一方面，使用分光光度计的公司在钛白粉质量控制检测上得到了显著改善，如使用Datacolor 800V，作为钛白粉生产企业和涂料企业的首选解决方案，它已开始获得更广泛的认可。

由于该技术具有很高的仪器一致性，生产商可以很容易地控制质量，而涂料公司也可以为他们的供应商设定在允许范围内的偏差标准。使用D / 8光学几何和双光束台式分光光度计，涂料厂也享受了许多除了仪器一致性之外的好处，包括轻松地在站点之间共享数据，高度精确和可重复的测量，以及因定期现场校准和维护服务而增加了的数据可靠性，并且还能够在同一设备上运行多个测试（图2）。

由于数据准确性的提高，分光光度计的测量结果可与标准直接比较，不需要进行平行测试，有效地节省了时间和金钱。此外，每年的分光光度计测试和校准认证，确保了产生的数据具有高度的重复性和准确性。

尽管分光光度计各仪器间的一致性很高，但在某些情况下，供应商可能仍无法满足其对钛白粉基料的质量控制要求。在这些情况下，甚至需要各仪器之间达到更高的一致性，则有必要求助于定制的软件解决方案，如Datacolor TOOLS V2.0。当与分光光度计配套使用时，一个全面的软件解决方案可以有效地消除两种仪器在同一给定标准上的不一致，从而产生两种在色度上相同的标准。当制造商在仪器上有非常严格的公差，并且这些公差很大一部分是由仪器的不同造成时，会非常有用。

我们可以考虑如下场景：两个分光光度计（A和B）在测量相同的二氧化钛样品时，显示的结果不一致。用户将首先根据数字存储的主要标准来测量仪器A的工作标准。然后，软件将提供主要标准和工作测量标准之间的差异信息。这些信息，以及工作测量标准，会发送至仪器B。一旦在B仪器上设定好了工作标准，软件解决方案会就此数据进行分析，创建一个新的虚拟主要标准，使得它与A仪器的初始数字标准在色度上达成一致。多亏了这个解决方案，最后无论在A仪器或B仪器上测量钛白粉的批次，其结果都会是一样的。

这种精确性和可重复性的高水准，是生产商进行质量控制必不可少的因素，并直接影响最终产品。甚至在二氧化钛工业涂料领域之外，整个油漆与涂料行业需要经验丰富的质量控制时，能在仪器间达成卓越一致性的高端仪器，其价值也是无可争议的。通过使用合适的高端仪器，供应商和涂料公司可以在测量结果上达成一致的结果，减少不准确、无法重复进行质量控制测量的缺陷，最终节省了时间和金钱，获得好声誉。

作者附言：

本文是在上海德塔公司的应用经理Holly Ling Bing所撰写的论文《钛白粉工业涂料基料质量控制检测》的基础上撰写。